金星の雲頂を探検するスティングレイグライダー

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金星は私たちの惑星と類似しているため、口語的に「地球の双子」と呼ばれます。当然のことながら、科学者が金星について知らないことはたくさんあります。暑くて地獄のような風景、非常に厚い大気、そして硫酸雨の雲の間では、惑星の大気と地表を探索することは事実上不可能です。さらに、金星のゆっくりとした回転は、その「ダークサイド」の研究をさらに困難にします。

しかし、これらの課題は、探査のための多くの革新的な概念を生み出しました。これらの1つは、バッファロー大学の航空宇宙構造物とハイブリッドのクラッシュワージネス(CRASH)研究所からのものです。研究者は、極限環境とゾーン探査(BREEZE)のための生物にヒントを得た光線と呼ばれる独自のコンセプトを設計しています。

そよ風は基本的に、金星の大気の揚力を維持するためにアカエイが胸鰭を羽ばたくのと同じように、羽を羽ばたせるモーフィング宇宙船です。このコンセプトは、NASAがInnovative Advanced Concepts(NIAC)プログラムの一部として選択した12の革新的なコンセプトの1つです。これは、初期開発段階にある革新的なプロジェクトに資金を提供します。

スティングレイが大きなフィンを使って簡単に泳ぐのと同じように、ブリーズのデザインは金星の上層大気の強風を効率的に利用します。この工芸品は4〜6日ごとに惑星を周回し、太陽電池パネルを使用して計器を充電します。これは、船が太陽に照らされている金星の側面を探検している間、2〜3日ごとに発生します。

BREEZEは、大気のサンプルを取り、気象パターンを追跡し、火山活動を監視し、金星の環境に関するその他のデータを収集します。そのデザインは、金星の神秘的なダークサイドを探索するのに特に適しています。機械工学と航空宇宙工学の准教授でありプロジェクトの主任研究員であるハビッドバヤンドールは、次のように説明しています。

「自然の手がかり、特に海の光線から手掛かりを取り、飛行効率を最大化することを目指しています。この設計により、このような宇宙船がこれまで達成できなかった程度の制御が可能になり、惑星に強い帯状および子午線風がかかる可能性があります。」

金星の暗黒面は、そのような暗闇の長い期間を経験するため、科学者にとって謎のままです。これは、金星の回転周期が軌道周期よりも長いためです。つまり、その軸を1回回転するのに243日より少し長く、太陽の単一の軌道を完了するのに225日かかります。その結果、太陽が空の同じ場所に戻るのにかかる時間(太陽の日)は、地球の116.75日に計算されます。

重要なのは、内部張力システムを使用して推力を発生させ、制御と安定性を確保し、追加の揚力と機械的圧縮を提供する、BREEZEのモーフィング翼のユニークな設計です。これらすべてが浮力の制御を可能にし、そよ風が水をナビゲートするのと同じ方法で、そよ風が金星の大気をナビゲートできるようにします。

金星の密な雲の上、表面から約50 km(mi)上にあるため、探査船が生き残るのに十分な温度と気圧が安定しているため、これは特に重要です。実際、一部の科学者は、これらの高度で生命が見つかる可能性があるとさえ推測しており、おそらく高温で酸性の環境(別名。

この技術により、地球上の水中環境や、大気が密集している太陽系の他の物体へのミッションも可能になります。これは特に、土星の最大の月であり、太陽系の中で窒素が豊富な大気(地球の約1.45倍の厚さ)を持つ唯一の天体であるタイタンに当てはまります。ここでも、宇宙機関はエキゾチックな環境を探索するための長期的なミッションを求めています。

また、金星の雰囲気を探索するために近年提案された多くの刺激的なアイデアの1つでもあります。ボルダーに本拠を置くBlack Swift Technologies(NASAと共同で)によって開発されている飛行ドローンや、現在Northrop Grummanによって研究されているVenus Aerial Mobil Platform(VAMP)などの他のコンセプト。

次の20年は、宇宙探査にとってエキサイティングな時期になるでしょう。金星の大気中のスティングレイにインスパイアされたグライダー、タイタンの空にあるトンボにインスパイアされたドローン、火星の表面下にあるヘビにインスパイアされたロボットなど、エキゾチックで神秘的な環境を探索するミッションがいくつか提案されています。これに対する多くの功績は、既成概念にとらわれない設計者やエンジニアに向けられます。

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